(57)【要約】【課題】補正処理の精度を高めて寸法変動を低減することのできる荷電粒子ビーム描画方法および荷電粒子ビーム描画装置を提供する。【解決手段】面積密度の異なる複数のパターンを荷電粒子ビームの照射量を変えて描画し、描画後のパターンの寸法を測定して照射量との関係を求める。次に、寸法と照射量の離散値をフィッティングして得られる連続的な値から、面積密度の異なる複数のパターン毎に近接効果補正係数と寸法との関係を求め、この関係からパターン間における寸法の差が最小となる近接効果補正係数を求める。【選択図】図３
2010219285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
面積密度の異なる複数のパターンを荷電粒子ビームの照射量を変えて描画し、描画後の前記パターンの寸法を測定して前記照射量との関係を求める第１の工程と、
前記寸法と前記照射量の離散値をフィッティングして得られる連続的な値から、前記面積密度の異なる複数のパターン毎に近接効果補正係数と前記寸法との関係を求め、この関係から前記パターン間における前記寸法の差が最小となる近接効果補正係数を求める第２の工程とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項２】
前記近接効果補正係数を用いて前記荷電粒子ビームの照射量を求める第３の工程と、
前記第３の工程で求めた照射量に基づき、所定のレジストに前記荷電粒子ビームで描画する第４の工程とを有し、
前記フィッティングには、前記レジストの種類に応じた近似式を用いることを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項３】
前記近似式は、閾値モデルの式または３次多項式であることを特徴する請求項１または２に記載の荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項４】
面積密度の異なる複数のパターンを荷電粒子ビームの照射量を変えて描画した結果が入力される入力部と、
前記パターンの寸法と前記照射量の離散値をフィッティングして連続的な値を得る第１の算出部と、
前記連続的な値から、前記面積密度の異なる複数のパターン毎に近接効果補正係数と前記寸法との関係を求め、この関係から前記パターン間における前記寸法の差が最小となる近接効果補正係数を求める第２の算出部と、
前記近接効果補正係数を用いて前記荷電粒子ビームの照射量を求める照射量算出部と、
前記照射量に基づいて前記荷電粒子ビームで描画する描画部とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項５】
前記フィッティングに閾値モデルの式または３次多項式を用いることを特徴する請求項４に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子ビーム描画方法および荷電粒子ビーム描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の集積度の増加に伴い個々の素子の寸法は微小化が進み、各素子を構成する配線やゲートなどの幅も微細化されている。
【０００３】
この微細化を支えているフォトリソグラフィ技術には、加工や処理を受ける基板の表面にレジスト組成物を塗布してレジスト膜を形成する工程、光を照射して所定のレジストパターンを露光することによりレジストパターン潜像を形成する工程、必要に応じて加熱処理する工程、次いでこれを現像して所望の微細パターンを形成する工程、および、この微細パターンをマスクとして基板に対してエッチングなどの加工を行う工程が含まれる。
【０００４】
フォトリソグラフィ技術においては、露光光の波長が解像可能な配線パターン等の幅と比例関係にある。従って、パターンの微細化を図る手段の一つとして、上記のレジストパターン潜像を形成する際に使用される露光光の短波長化が進められている。
【０００５】
また、より高解像度の露光技術として、電子ビームリソグラフィ技術の開発も進められている。電子ビームリソグラフィ技術は、利用する電子ビームが荷電粒子ビームであるために、本質的に優れた解像度を有している。また、焦点深度を大きく確保することができるため、高い段差上でも寸法変動を抑制できるという利点も有している。このため、ＤＲＡＭを代表とする最先端デバイスの開発に適用されている他、一部ＡＳＩＣの生産にも用いられている。さらに、ウェハにＬＳＩパターンを転写する際の原版となるマスクまたはレチクルの製造現場では、電子ビームリソグラフィ技術が広く一般に使われている。
【０００６】
特許文献１には、電子ビームリソグラフィ技術に使用される可変成形型電子ビーム描画装置が開示されている。こうした装置における描画データは、ＣＡＤシステムを用いて設計された半導体集積回路などの設計データ（ＣＡＤデータ）に、補正や図形パターンの分割などの処理を施すことによって作成される。
【０００７】
例えば、図形パターンの分割処理は、電子ビームのサイズにより規定される最大ショットサイズ単位で行われ、併せて、分割された各ショットの座標位置、サイズおよび照射時間が設定される。そして、描画する図形パターンの形状や大きさに応じてショットが成形されるように、描画データが作成される。描画データは、短冊状のフレーム（主偏向領域）単位で区切られ、さらにその中は副偏向領域に分割されている。つまり、チップ全体の描画データは、主偏向領域のサイズにしたがった複数の帯状のフレームデータと、フレーム内で主偏向領域よりも小さい複数の副偏向領域単位とからなるデータ階層構造になっている。
【０００８】
副偏向領域は、副偏向器によって、主偏向領域よりも高速に電子ビームが走査されて描画される領域であり、一般に最小描画単位となる。副偏向領域内を描画する際には、パターン図形に応じて準備された寸法と形状のショットが成形偏向器により形成される。具体的には、電子銃から出射された電子ビームが、第１のアパーチャで矩形状に成形された後、成形偏向器で第２のアパーチャ上に投影されて、そのビーム形状と寸法を変化させる。その後、上述の通り、副偏向器と主偏向器により偏向されて、ステージ上に載置されたマスクに照射される。
【０００９】
電子ビーム描画装置ではパターン寸法が設計データの寸法と同一になるようにビーム照射量を変動させる補正処理が必要である。この処理は、近接効果、かぶり効果、ローディング効果といった、レジストパターンの寸法変動を引き起こす要因に対して行われる。ここで、近接効果とは、レジスト膜に照射された電子がガラス基板の内部で反射してレジスト膜を再照射する現象を言う。一方、かぶり効果は、レジスト膜に照射された電子がその表面で反射し、さらに電子ビーム描画装置の光学部品に反射した後、レジスト膜を広範囲に渡って再照射してしまう現象である。この現象は、レジスト膜に電子が照射されて発生した二次電子によっても引き起こされる。また、ローディング効果は、レジストパターンをマスクとして下層の遮光膜等をエッチングする際に、面内でのレジスト膜や遮光膜の面積の違いが原因となって起こる寸法変動を言う。近接効果の影響半径σが十数μｍ程度であるのに対して、かぶり効果の影響半径σＦは十ｍｍ程度、さらに、ローディング効果の影響半径σＬは十ｍｍ〜数十ｍｍにも及ぶ。
【００１０】
特許文献２には、近接効果、かぶり効果およびローディング効果による寸法変動を同時に補正して照射量を求める手法が開示されている。この方法では、近接効果補正係数ηと、基準照射量Ｄｂａｓｅと、パターンの寸法ＣＤとの関係を求めることが必要となる。具体的には、パターン面積密度Ｕの異なる複数のラインパターンを配置し、近接効果補正係数η、基準照射量Ｄｂａｓｅおよび近接効果の影響範囲σＢの各値を変えてパターンを描画する。次に、描画後のパターンの寸法ＣＤを測定し、各パターンの寸法ＣＤの差が最も小さくなるときの近接効果補正係数ηを求める。次いで、近接効果条件を満たす最適な近接効果補正係数ηと基準照射量Ｄｂａｓｅの組合せを求め、各組合せにおいて、各パターンの寸法ＣＤの差が最も小さくなる影響範囲を最適な影響範囲σＢとする。以上の結果を基に線形補間を行い、最適な近接効果補正係数ηと基準照射量Ｄｂａｓｅと寸法ＣＤとが、それぞれ連続的な相関となるようにする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平９−２９３６７０号公報
【特許文献２】特開２００７−１５０２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
このように、特許文献２の方法では、予め何種類かの近接効果補正係数η、基準照射量Ｄｂａｓｅおよび近接効果の影響範囲σＢを決めておき、各値にしたがって複数のパターンを描画する作業が必要となる。また、最適な近接効果補正係数ηと基準照射量Ｄｂａｓｅと寸法ＣＤとの関係は、描画実験を行なったＤｂａｓｅとそのときの最適なηとＣＤの組を補間処理して求めているが、従来の方法では、目標とする補正寸法からのずれが大きくなるという問題があった。
【００１３】
近年、半導体デバイスのデザインルールが微細化、高精度化の一途を辿るなか、リソグラフィ技術に対する寸法精度（ＣＤ精度）に対する要求は厳しくなる一方である。特に、マスクヘの要求は非常に厳しいものとなっている。そこで、本発明は、こうした点に鑑み、補正処理の精度を高めて寸法変動を低減することのできる荷電粒子ビーム描画方法および荷電粒子ビーム描画装置を提供することを目的とする。
【００１４】
本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１の態様は、面積密度の異なる複数のパターンを荷電粒子ビームの照射量を変えて描画し、描画後のパターンの寸法を測定して照射量との関係を求める第１の工程と、
寸法と照射量の離散値をフィッティングして得られる連続的な値から、面積密度の異なる複数のパターン毎に近接効果補正係数と寸法との関係を求め、この関係からパターン間における寸法の差が最小となる近接効果補正係数を求める第２の工程とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法に関する。
【００１６】
本発明の第１の態様は、第２の工程で求めた近接効果補正係数を用いて荷電粒子ビームの照射量を求める第３の工程と、
第３の工程で求めた照射量に基づき、所定のレジストに荷電粒子ビームで描画する第４の工程とを有することができる。
この場合、フィッティングには、レジストの種類に応じた近似式を用いる。
【００１７】
本発明の第１の態様において、近似式には、閾値モデルの式または３次多項式を用いることができる。
【００１８】
本発明の第２の態様は、面積密度の異なる複数のパターンを荷電粒子ビームの照射量を変えて描画した結果が入力される入力部と、
パターンの寸法と照射量の離散値をフィッティングして連続的な値を得る第１の算出部と、
第１の算出部で得られた連続的な値から、面積密度の異なる複数のパターン毎に近接効果補正係数と寸法との関係を求め、この関係からパターン間における寸法の差が最小となる近接効果補正係数を求める第２の算出部と、
第２の算出部で求めた近接効果補正係数を用いて、荷電粒子ビームの照射量を求める照射量算出部と、
照射量算出部で求めた照射量に基づいて、荷電粒子ビームで描画する描画部とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置に関する。
【００１９】
本発明の第２の態様において、フィッティングには、閾値モデルの式または３次多項式を用いることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の第１の態様によれば、補正処理の精度を高めて寸法変動を低減することができる。
【００２１】
本発明の第２の態様によれば、補正処理の精度を高めて寸法変動を低減することのできる荷電粒子ビーム描画装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施の形態の電子ビーム描画方法を示すフローチャートである。
【図２】図１のＳ１０１を導出する手法の一例である。
【図３】本実施の形態において、各照射量における寸法をグラフにした一例である。
【図４】本実施の形態でフィッティングを行う手順を示す一例である。
【図５】本実施の形態において、面積密度の異なる複数のパターン毎に近接効果補正係数と寸法との関係を示した一例である。
【図６】本実施の形態において、寸法に対する近接効果補正係数と基準照射量の相関を示すグラフの一例である。
【図７】従来法による各基準照射量における寸法をグラフにした一例である。
【図８】図７を線形補間して、面積密度の異なる複数のパターン毎に近接効果補正係数と寸法との関係を求めた一例である。
【図９】近接効果補正係数と基準照射量を変えたときの寸法の変化量を示した図である。
【図１０】パターン寸法と設計寸法とのずれを本実施の形態（ａ）と従来法（ｂ）で比較した一例である。
【図１１】本実施の形態における電子ビーム描画装置の構成図である。
【図１２】本実施の形態の電子ビームによる描画方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、本実施の形態による電子ビーム描画方法を示すフローチャートである。
【００２４】
図１に示すように、電子ビーム描画方法は、パターン寸法ＣＤに対する近接効果補正係数ηと基準照射量Ｄｂａｓｅの相関関係ＣＤ（η，Ｄｂａｓｅ）を求める工程（Ｓ１０１）と、ローディング効果補正係数γとローディング効果の影響範囲σＬとを求める工程（Ｓ１０２）と、ローディング効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）を求める工程（Ｓ１０３）と、基準照射量マップＤｂａｓｅ（ｘ，ｙ）を作成する工程（Ｓ１０４）と、近接効果補正係数マップη（ｘ，ｙ）を作成する工程（Ｓ１０５）と、近接効果補正照射量Ｄｐ（ｘ，ｙ）を求める工程（Ｓ１０６）と、電子ビームの照射量を求める工程の一例となる図形照射位置での照射量算出工程（Ｓ１０７）と、照射時間算出工程（Ｓ１０８）と、描画工程（Ｓ１０９）という一連の工程を有する。
【００２５】
Ｓ１０１では、パターン寸法ＣＤに対する近接効果補正係数ηと基準照射量Ｄｂａｓｅの相関関係ＣＤ（η，Ｄｂａｓｅ）とが求められる。具体的には、まず、面積密度Ｕの異なる複数のパターンを電子ビームの照射量Ｄを変えて描画し、描画後のパターンの寸法ＣＤを測定して照射量Ｄとの関係を求める。ここで、Ｄに近接効果補正係数を用いずにＤ＝ＤｂａｓｅとしてＤｂａｓｅを変えて描画してもよい。あるいは、複数のＤｂａｓｅと近接効果補正係数ηの組を用い、Ｄ＝ＤｂａｓｅＤｐ（η、Ｕ）を変えて描画してもよい。次いで、寸法ＣＤと照射量Ｄの離散値をフィッティングして得られる連続的な値から、面積密度Ｕの異なる複数のパターン毎に近接効果補正係数ηと寸法ＣＤとの関係を求め、この関係からパターン間における寸法ＣＤの差が最小となる近接効果補正係数ηを求める。
【００２６】
例えば、図２のように、面積密度Ｕが、約０％のラインパターンと、５０％のラインパターンと、１００％のラインパターンとが組みになったパターンセットを配置し、電子ビームの照射量Ｄの値を変えてマスクに描画する。次いで、描画後の各パターンの線幅寸法ＣＤを測定する。
【００２７】
図３は、各照射量における寸法をグラフにした一例である。本実施の形態では、寸法ＣＤと照射量Ｄの離散値（図３の●）を適当な近似式でフィッティングする。これにより、図３の曲線で示すような連続的な値を得る。ここで、本発明におけるフィッティングは、離散的な値に対し、連続的な関数の最良フィッティングパラメータまたは係数を決定するための数学的最適化法として理解される。この用語は、一般に、曲線フィッティング計算についての全ての数学的方法を包含する。こうした曲線フィッティング計算の目的は、データに対して最もよくフィットする関数を導出する点にある。例えば、最小２乗法によるフィッティングや、別の誤差評価関数によるフィッティングが使用され、関数の係数は、全ての値の対の偏差の２乗の和が最小になるように決定される。例えば、
ｙ＝ａ０＋ａ１ｘ＋ａ２ｘ２＋ａ３ｘ３
の３次多項式関数をフィッティング関数として選択する場合、係数ａ０、ａ１、ａ２およびａ３は、この関数の曲線ができる限り値の対に近接にフィットするように決定される。
【００２８】
図１の一連の工程によりレジストに電子ビームで描画する場合、フィッティングには、レジストの種類に応じた近似式を用いることが好ましい。例えば、富士フィルム株式会社製のレジストＦＥＰ−１７１（商品名）の場合、閾値モデルの式を用いてフィッティングすることが好ましい。また同社製のレジストＰＲＬ−００９（商品名）の場合には、３次多項式を用いてフィッティングすることが好ましい。
【００２９】
図４は、閾値モデルの式を用いてフィッティングを行う場合の一例である。
【００３０】
図４では、まず、面積密度毎に（σＦ，Ｄｔｈ，η）を独立にとり、得られたデータを下記に示す閾値モデルの式でフィッティングする（Ｓ２０１）。尚、Ｇ（ξ）は、パターン端での前方散乱による照射量分布を表す関数で、ここでは一例として誤差関数を用いる。ηは近接効果補正係数、Ｕはパターンの面積密度、Ｄｔｈは現像閾値、Ｄは照射量、σＦは前方散乱の影響範囲、ＣＤはパターン寸法である。また、ＣＤ０は設計寸法、または、照射量に依存しない現像による変化量を設計寸法に加味した寸法である。
Ｇ（ξ）＋ηＵ＝Ｄｔｈ/Ｄ
Ｇ（ξ）＝erfc（ξ/σＦ）/２
ξ＝（ＣＤ−ＣＤ０）/２
【００３１】
次に、フィッティングにより求めた曲線から、適当なＣＤ（η，Ｄｂａｓｅ）の組を求める（Ｓ２０２）。次いで、パターン寸法がレジスト像の寸法に等しい基準照射量Ｄｂａｓｅにおける近接効果補正係数ηｃを求める（Ｓ２０３）。そして、面積密度Ｕ毎に（σＢ，Ｄｔｈ）を独立に、ηｃを共通にとり、得られたデータを再び閾値モデルの式でフィッティングする（Ｓ２０４）。ここで、ηｃには、Ｓ２０３で求めた値を用いる。次に、パターン寸法がレジスト像の寸法に等しい基準照射量Ｄｂａｓｅにおける近接効果補正係数ηｃ’を求めた後（Ｓ２０５）、ηｃとηｃ’を比較する（Ｓ２０６）。ηｃとηｃ’との差が所定値以下である場合にはフィッティングを終え、ηｃとηｃ’との差が所定値より大きい場合にはＳ２０４に戻って以降の処理を繰り返す。尚、繰り返し工程でのηｃには、Ｓ２０５で求めた値を用いる。
【００３２】
図５は、寸法ＣＤと照射量Ｄの離散値をフィッティングして得られる連続的な値から、面積密度Ｕの異なる複数のパターン毎に近接効果補正係数ηと寸法ＣＤとの関係を求めた一例である。図５において、点線は、パターン間における寸法ＣＤの差を示している。寸法ＣＤの差が最小となるときのηの値が、近接効果補正条件を満たす最適な近接効果補正係数である。
【００３３】
図６は、パターン寸法ＣＤに対する近接効果補正係数ηと基準照射量Ｄｂａｓｅの相関関係を示すグラフの一例である。すなわち、上記のフィッティングで得られた連続線に沿って、近接効果補正係数と基準照射量を変えたときの寸法ＣＤの変化量を示したものである。この関係を用いることにより、近接効果補正条件を満たした状態で寸法を変化させることが可能になる。横軸のＣＤは、基準照射条件からの寸法バイアスであり、ローディング補正の目的で与える寸法変動幅を表す。基準照射条件は、５０％の面積密度となる線幅１対１のラインパターンにおける照射量がｉｓｏ−ｆｏｃｕｌ  Ｄｏｓｅと一致する近接効果補正係数と基準照射量の組み合わせを、標準の近接効果補正係数η0と標準の基準照射量Ｄｂａｓｅ，0として、図６のように算出されるデータ点またはその補間で定める。
【００３４】
ここで、比較のために、従来のパターン寸法ＣＤに対する近接効果補正係数ηと基準照射量Ｄｂａｓｅの相関関係ＣＤ（η，Ｄｂａｓｅ）を求める方法について述べる。
【００３５】
従来法では、Ｄｂａｓｅを固定してηを変える描画実験により、実験条件（Ｄｂａｓｅ、σＢ）での最適なηを求める。例えば、図２に示すパターンセットを配置し、近接効果補正係数、基準照射量、影響範囲の各値を変えてマスクに描画を行い、描画後の各パターンの線幅寸法ＣＤを測定する。
【００３６】
図７は、ある近接効果の影響範囲（σＢ）における照射量と寸法との関係をグラフにした一例である。この例では、４通りの基準照射量Ｄｂａｓｅについて、基準照射量毎に近接補正係数を５通り変え、Ｄ＝ＤｂａｓｅＤｐ（η，Ｕ）の関係を用いて描画している。Ｕが１に近いと、ηを変えた時のＤｐの変化量が小さくなるため、図７に示すようにデータが離散的になる。
【００３７】
図８は、図７に示したデータの内で、ある基準照射量Ｄｂａｓｅのデータを抜き出し、面積密度Ｕの異なるパターン毎に、近接効果補正係数と寸法の関係を線形補間して求めた例である。図８では、横軸に描画に用いた近接補正係数を、縦軸に寸法をそれぞれとっている。図８において、点線は、パターン間における寸法ＣＤの差を示している。寸法ＣＤの差が最小となるときのηの値が、近接効果補正条件を満たす最適な近接効果補正係数である。図８のデータを図２のように４通りのＤｂａｓｅを用いて得た場合、４組の最適な近接効果補正係数と基準照射量の組み合わせが、近接効果の影響範囲毎に算出される。そして、最適な近接効果補正係数と基準照射量の組み合わせにおけるパターン面積密度約０％、５０％、１００％のラインパターンの線幅寸法の差が一番小さくなる影響範囲を、最適な影響範囲σＢと決める。
【００３８】
次に、最適な近接効果補正係数と基準照射量と影響範囲σＢ、このときの寸法の４組の組み合わせを基に、補間によって最適な近接効果補正係数と基準照射量と寸法がそれぞれ連続的な相関となるようにする。そして、寸法に対する相関連続線上の近接効果補正係数と基準照射量のうち、５０％の面積密度となる線幅１対１のラインパターンにおけるｉｓｏ−ｆｏｃｕｌ  Ｄｏｓｅと一致する近接効果補正係数と基準照射量の組み合わせを、標準の近接効果補正係数η0と標準の基準照射量Ｄｂａｓｅ，0として定め、基準照射条件とする。
【００３９】
図９は、標準の近接効果補正係数η０と標準の基準照射量Ｄｂａｓｅ，０とこのときの寸法を中心に、最適な近接効果補正係数と基準照射量の４組の組み合わせを基に補間を行った相関連続線に沿って近接効果補正係数と基準照射量を変えたときの、寸法ＣＤの変化量、すなわち補正線幅寸法の相関ＣＤ（η，Ｄｂａｓｅ）を示した図である。
【００４０】
図１０は、描画した際のパターン寸法と設計寸法とのずれを本実施の形態（図１０（ａ））と、従来法（図１０（ｂ））とで比較した一例である。図１０（ａ）のグラフは、図６に示す寸法ＣＤ毎のＤｂａｓｅとηの関係から、各寸法ＣＤにおける面積密度毎の照射量Ｄを算出し、この照射量Ｄと、図３および図７の合成データを作成する際に用いた照射量Ｄと、寸法の真の関係とを用いて求められる。また、図１０（ｂ）のグラフも、図９に示す寸法ＣＤ毎のＤｂａｓｅとηの関係から、各寸法ＣＤにおける面積密度毎の照射量Ｄを算出した後、上記と同様にして求められる。尚、これらの例では、試料として、石英等の透明ガラス基板に遮光層となるクロム膜を形成し、クロム膜上にレジスト膜を形成したマスクを想定している。また、レジスト膜として、富士フィルム株式会社製のレジストＦＥＰ−１７１（商品名）を想定している。図１０（ａ）および（ｂ）において、横軸は、基準照射条件における寸法からのずらし幅であり、ローディング補正として与える寸法変動幅である。縦軸は、クロム膜のローディング補正後の目標寸法から実際の寸法を引いた値である。但し、図１０（ａ）および（ｂ）では、図３および図７のデータに測定誤差として付加したノイズを加えていない。すなわち、レジストの種類に応じた寸法のばらつきを考慮していない。
【００４１】
図１０から分かるように、本実施の形態により得られたパラメータを用いれば、クロム膜の設計寸法からのずれの大きさにかかわらず、略一様な寸法のパターンが得られるのに対して、従来法で得られたパラメータを用いた場合には、得られるパターンの設計寸法からのずれが大きくなる。これは、本実施の形態では、レジスト物性に応じた近似式を用いて照射量と寸法の関係を連続的に求め、細かいステップでＣＤ毎のＤｂａｓｅとηを実質補間操作を介さずに算出するのに対し、従来法では、（１）近接効果補正係数と寸法との関係を１次式で補間してＣＤ毎のＤｂａｓｅとηを算出し、（２）この結果を用いて、粗いステップのＣＤについて線形補間することによる。従来法において、（１）は、実験に用いたＤｂａｓｅで算出したパラメータ（ＣＤ＝−２０，−７，７，２０ｎｍ）での寸法ばらつきが、（２）はこれらの間での寸法ばらつきが、それぞれ広がる原因となっている。また、従来法では、描画実験の際に、Ｄｂａｓｅ毎のηの最適値を予測して、描画に用いるηの範囲を決める必要がある。これに対して、本実施の形態では、電子ビームの照射量Ｄｂａｓｅの値を適当にばらつくように変えるだけでよいので、従来法に比較して簡便である。
【００４２】
以上のようにして、パターン寸法ＣＤに対する近接効果補正係数ηと基準照射量Ｄｂａｓｅの相関関係ＣＤ（η，Ｄｂａｓｅ）とを求めた後は、図１のＳ１０２の工程、すなわち、ローディング効果補正係数γとローディング効果の影響範囲σＬとを求める工程を行う。
【００４３】
本実施の形態では、マスク上の描画領域において、ローカルな領域として、μｍオーダー、例えば、１μｍ以下の寸法でメッシュ状に区切られた近接効果補正用の小領域（第１の領域）を定義する。また、グローバルな領域として、μｍ〜ｍｍオーダー、例えば、０．５ｍｍ〜１ｍｍの寸法でメッシュ状に区切られたローディング効果補正用の小領域（第２の領域）を定義する。
【００４４】
次に、Ｓ１０３において、第２の領域におけるローディング効果によるパターン線幅寸法のずれを補正する補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）を計算する。ここで、ローディング効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）は、第２の領域におけるパターン面積密度に依存したパターン密度依存値Ｌ（ｘ，ｙ）と、第２の領域のマスク面内位置に依存した位置依存値Ｐ（ｘ，ｙ）との影響を受ける。そこで、まず、パターン密度依存のローディング効果補正寸法値（パタン密度依存値）Ｌ（ｘ，ｙ）を計算する。Ｌ（ｘ，ｙ）は、以下の式で求められる。
【００４５】
【数１】
2010219285.tif 000003
【００４６】
ローディング効果補正係数γ、ｇ（ｘ，ｙ）はローディング効果の分布関数である。ここでは、ｇ（ｘ，ｙ）は、ローディング効果影響範囲σＬのガウス分布で近似できる。ローディング効果半径はｃｍのオーダーであり、第２の領域はローディング効果半径の１０分の１以下とすることで、Ｌ（ｘ，ｙ）は以下の式で求めることができる。尚、ρ（ｘ，ｙ）は第２の領域のパターン面積密度、Ｓｍｅｓｈは第２の領域の面積である。
【００４７】
【数２】
2010219285.tif 000004
【００４８】
次に、実験により、位置依存のローディング効果補正寸法値（位置依存値）Ｐ（ｘ，ｙ）を求める。例えば、試料として、石英等の透明ガラス基板に遮光層となるクロム膜を形成し、クロム膜上にレジスト膜を形成したマスクを用意する。そして、かかるマスクの描画領域について、第２の領域毎に、パターン面積密度が約０％のラインパターンと、５０％のラインパターンと、１００％のラインパターンとが組になったパターンセットをマスク全面にＥＢ描画する。その後、レジスト膜を現像して線幅寸法ＣＤを測定する（測定１）。次に、このレジストパターンをマスクとしてクロム膜をエッチングし、得られたクロム膜パターンの線幅寸法ＣＤを測定する（測定２）。そして、測定２におけるパターンセット位置毎の線幅寸法ＣＤから、測定１におけるパターンセット位置毎の線幅寸法ＣＤを引いた差分値を、位置依存のローディング効果補正寸法値（位置依存値）Ｐ（ｘ，ｙ）とする。尚、このローディング効果補正寸法値はパターンセット位置毎の値であるが、内挿して第２の領域毎の値となるようにすれば、より高精度なローディング効果補正寸法値Ｐ（ｘ，ｙ）が得られる。
【００４９】
そして、パターン面積密度に依存したローディング効果補正寸法値（パターン密度依存値）Ｌ（ｘ，ｙ）と、マスク面内位置に依存したローディング効果補正寸法値（位置依存値）Ｐ（ｘ，ｙ）の第２の領域毎の和を、各第２の領域におけるローディング効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）とする。パターン密度依存値だけではなく、位置依存値をも考慮することで、より高精度なローディング効果補正寸法値が得られる。尚、第２の領域におけるローディング効果補正寸法値は、ローディング効果に起因する寸法のみならず、エッチング起因以外のマスク面内不均一を補正するような寸法を加算してもよい。例えば、現像装置における現像むらによる寸法不均一が挙げられる。
【００５０】
次に、Ｓ１０４において、第２の領域におけるローディング効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）に基づいて、各第２の領域における電子ビームの基準照射量マップを作成する。このマップは、図６に示したＣＤ（η，Ｄｂａｓｅ）の関係から、ローディング効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）に対応する基準照射量マップＤｂａｓｅ（ｘ，ｙ）を求めることにより作成される。
【００５１】
また、Ｓ１０５において、各第２の領域におけるローディング効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）に基づいて、各第２の領域における近接効果補正係数マップを作成する。このマップは、図６に示すＣＤ（η，Ｄｂａｓｅ）の関係からローディング効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）に対応する近接効果補正係数η（ｘ，ｙ）を求めることにより作成される。そして、図６に示すＣＤ（η，Ｄｂａｓｅ）の関係から、基準照射量マップＤｂａｓｅ（ｘ，ｙ）と近接効果補正係数マップη（ｘ，ｙ）を求めることで、任意のパターンカテゴリで同一の寸法値の補正を実現することができる。
【００５２】
次に、Ｓ１０６において、基準照射量マップと近接効果補正係数マップとを用いて、近接効果補正用の単位小領域である第１の領域における近接効果を補正する電子ビームの近接効果補正照射量Ｄｐを算出する。下記式は、本実施の形態における近接効果補正照射量Ｄｐを算出する式である。尚、Ｂａｓｅ  Ｄｏｓｅ（ｘ，ｙ）はＤｂａｓｅ（ｘ，ｙ）であり、（ｘ’，ｙ’）はマスク面内での位置を示している。
【００５３】
【数３】
2010219285.tif 000005
【００５４】
上式に示すように、近接効果補正照射量Ｄｐは、基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｙ）、近接効果補正係数η（ｘ，ｙ）、近接効果影響範囲σＢ、０次近接効果補正データＵ（ｘ，ｙ）、（ｉ＞０の場合）ｉ次近接効果補正データＶｉ（ｘ，ｙ）を用いて求めることができる。ここで、近接効果補正係数η（ｘ，ｙ）、０次近接効果補正データＵ（ｘ，ｙ）、ｉ次近接効果補正データＶｉ（ｘ，ｙ）で定義されたｄｉについて１次以降の項を加えることで、精度良く照射量を算出することができる。ｄｉとして１次以降の項をとることで、精度よく近接効果補正照射量Ｄｐを算出できる。尚、何次まで計算を行うかは、計算能力や計算時間の制約の範囲内で任意に設定することができる。実効的には、３次まで計算することで、計算誤差約０．５％以内に収めることが可能である。
【００５５】
各第１の領域における近接効果補正照射量Ｄｐを算出した後、実際の照射位置（ｘ，ｙ）での近接効果補正照射量Ｄｐを計算する。実際の照射位置（ｘ，ｙ）での近接効果補正照射量Ｄｐは、実際の照射位置（ｘ，ｙ）を取り囲む４つの第１の領域における近接効果補正照射量Ｄｐを使って内挿計算して求める。
【００５６】
下記式は、本実施の形態における分布関数式ｇ（ｘ，ｙ）の一例を示す図である。この式を用いて、０次近接効果補正データＵ（ｘ，ｙ）、ｉ次近接効果補正データＶｉ（ｘ，ｙ）を計算を行なう。
【００５７】
【数４】
2010219285.tif 000006
【００５８】
次に、Ｓ１０７において、実際の照射位置での照射量Ｄを算出する。具体的には、上述した近接効果補正照射量Ｄｐに基づいて、電子ビームの照射量Ｄが算出される。
【００５９】
次に、Ｓ１０８において、描画領域の各位置における電子ビームの照射時間Ｔを算出する。照射量Ｄは、照射時間Ｔと電流密度Ｊとの積で定義することができるので、照射時間Ｔは、照射量Ｄを電流密度Ｊで除することで求められる。
【００６０】
次に、Ｓ１０９において、求めた照射量に基づき、レジストに電子ビームで描画が行われる。すなわち、後述する電子ビーム描画装置において、制御計算機は、求めた照射時間Ｔで試料へのビーム照射がＯＦＦになるように偏向制御部に信号を出力する。偏向制御部では、かかる信号に沿って、求めた照射時間Ｔに合わせて、電子ビームを偏向するようにブランキング回路を制御する。そして、所望する照射量Ｄを試料に照射した後、ブランキング回路で偏向された電子ビームは、試料に到達しないようにアパーチャによって遮蔽される。
【００６１】
以上のような描画方法により試料を描画することで、補正処理の精度を高めて寸法変動を低減することができる。
【００６２】
図１１は、本実施の形態における電子ビーム描画装置の構成図である。
【００６３】
図１１に示すように、電子ビーム描画装置は、試料に電子ビームで描画する描画部と、描画を制御する制御部とを有する。試料室１内には、試料であるマスク２が設置されるステージ３が設けられている。マスク２は、例えば、石英等の透明ガラス基板上に、遮光膜としてクロム膜が形成され、さらにこの上にレジスト膜が形成されたものである。本実施の形態では、レジスト膜に対して電子ビームで描画を行う。ステージ３は、ステージ駆動回路４によりＸ方向（紙面における左右方向）とＹ方向（紙面における垂直方向）に駆動される。ステージ３の移動位置は、レーザ測長計等を用いた位置回路５により測定される。
【００６４】
試料室１の上方には、電子ビーム光学系１０が設置されている。この光学系１０は、電子銃６、各種レンズ７、８、９、１１、１２、ブランキング用偏向器１３、成形偏向器１４、ビーム走査用の主偏向器１５、ビーム走査用の副偏向器１６、および、２個のビーム成型用アパーチャ１７、１８等から構成されている。
【００６５】
図１２は、電子ビームによる描画方法の説明図である。この図に示すように、マスク２上に描画されるパターン５１は、短冊状のフレーム領域５２に分割されている。電子ビーム５４による描画は、ステージ３が一方向（例えば、Ｘ方向）に連続移動しながら、フレーム領域５２毎に行われる。フレーム領域５２は、さらに副偏向領域５３に分割されており、電子ビーム５４は、副偏向領域５３内の必要な部分のみを描画する。尚、フレーム領域５２は、主偏向器１５の偏向幅で決まる短冊状の描画領域であり、副偏向領域５３は、副偏向器１６の偏向幅で決まる単位描画領域である。
【００６６】
副偏向領域の基準位置の位置決めは、主偏向器１５で行われ、副偏向領域５３内での描画は、副偏向器１６によって制御される。すなわち、主偏向器１５によって、電子ビーム５４が所定の副偏向領域５３に位置決めされ、副偏向器１６によって、副偏向領域５３内での描画位置が決められる。さらに、成形偏向器１４とビーム成型用アパーチャ１７、１８によって、電子ビーム５４の形状と寸法が決められる。そして、ステージ３を一方向に連続移動させながら、副偏向領域５３内を描画し、１つの副偏向領域５３の描画が終了したら、次の副偏向領域５３を描画する。フレーム領域５２内の全ての副偏向領域５３の描画が終了したら、ステージ３を連続移動させる方向と直交する方向（例えば、Ｙ方向）にステップ移動させる。その後、同様の処理を繰り返して、フレーム領域５２を順次描画して行く。
【００６７】
図１１で、符号２０は入力部であり、記憶媒体である磁気ディスクを通じて電子ビーム描画装置に、マスク２の描画データが入力される部分である。入力部２０には、面積密度の異なる複数のパターンを電子ビームの照射量を変えて描画した結果や、ローディング効果補正係数γとローディング効果の影響範囲σＬのデータも入力される。
【００６８】
入力部２０から読み出された上記結果に基づき、制御計算機１９の第１の算出部において、各パターンの寸法と照射量の離散値をフィッティングして連続的な値が得られる。次に、制御計算機１９の第２の算出部において、第１の算出部で得られた連続的な値から、細かいステップのＤｂａｓｅ毎に、面積密度の異なる複数のパターン毎に近接効果補正係数と寸法との関係が求められ、次いで、この関係からパターン間における寸法の差が最小となる近接効果補正係数と、この近接効果補正係数を用いたときのパターンの平均寸法とが求められる。
【００６９】
入力部２０から読み出された描画データは、フレーム領域５２毎にパターンメモリ２１に一時的に格納される。パターンメモリ２１に格納されたフレーム領域５２毎のパターンデータ、すなわち、描画位置や描画図形データ等で構成されるフレーム情報は、描画データ補正部３１で補正された後、データ解析部であるパターンデータデコーダ２２と描画データデコーダ２３に送られる。
【００７０】
描画データ補正部３１は、ローディング効果補正寸法値算出部３１ａと、近接効果補正照射量算出部３１ｂと、照射量算出部３１ｃと、照射時間算出部３１ｄとを有する。
【００７１】
ローディング効果補正寸法値算出部３１ａでは、ローディング効果補正単位領域（第２の領域）におけるローディング効果によるパターン線幅寸法のずれを補正する、ローディング効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）が算出される。次いで、このローディング効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）に基づいて、第２の領域における電子ビームの基準照射量マップが作成される。このマップは、図６に示すＣＤ（η，Ｄｂａｓｅ）の関係から、ローディング効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）に対応する基準照射量マップＤｂａｓｅ（ｘ，ｙ）を求めることにより作成される。
【００７２】
また、ローディング効果補正寸法値算出部３１ａでは、ローディング効果補正単位領域（第２の領域）におけるローディング効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）に基づいて、第２の領域における近接効果補正係数マップが作成される。このマップは、図６に示すＣＤ（η，Ｄｂａｓｅ）の関係から、ローディング効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）に対応する近接効果補正係数マップη（ｘ，ｙ）を求めることにより作成される。
【００７３】
図６に示すＣＤ（η，Ｄｂａｓｅ）の関係から、基準照射量マップＤｂａｓｅ（ｘ，ｙ）と近接効果補正係数マップη（ｘ，ｙ）を求めることで、任意のパターンに対して同一の寸法値となる補正を実現できる。
【００７４】
近接効果補正照射量算出部３１ｂでは、ローディング効果補正寸法値算出部３１ａで求めた基準照射量マップＤｂａｓｅ（ｘ，ｙ）と近接効果補正係数マップη（ｘ，ｙ）から、近接効果補正単位領域（第１の領域）における近接効果補正照射量Ｄｐが算出される。
【００７５】
照射量算出部３１ｃでは、実際の照射位置での電子ビームの照射量が算出される。すなわち、近接効果補正照射量Ｄｐに基づいて、電子ビームの照射量Ｄが求められる。
【００７６】
照射時間算出部３１ｄでは、描画領域の各位置における電子ビームの照射時間Ｔが算出される。ここで、照射量Ｄは、照射時間Ｔと電流密度Ｊの積になるので、照射時間Ｔは、照射量Ｄを電流密度Ｊで徐することにより求められる。
【００７７】
パターンデータデコーダ２２からの情報は、ブランキング回路２４とビーム成型器ドライバ２５に送られる。具体的には、パターンデータデコーダ２２で上記データに基づいたブランキングデータが作成され、ブランキング回路２４に送られる。また、所望とするビーム寸法データも作成されて、ビーム成型器ドライバ２５に送られる。そして、ビーム成型器ドライバ２５から、電子光学系１０の成形偏向器１４に所定の偏向信号が印加されて、電子ビーム５４の寸法が制御される。
【００７８】
図１１の偏向制御部３０は、セトリング時間決定部２９に接続し、セトリング時間決定部２９は、副偏向領域偏向量算出部２８に接続し、副偏向領域偏向量算出部２８は、パターンデータデコーダ２２に接続している。また、偏向制御部３０は、ブランキング回路２４と、ビーム成型器ドライバ２５と、主偏向器ドライバ２６と、副偏向器ドライバ２７とに接続している。
【００７９】
描画データデコーダ２３の出力は、主偏向器ドライバ２６と副偏向器ドライバ２７に送られる。そして、主偏向器ドライバ２６から、電子光学系１０の主偏向部１５に所定の偏向信号が印加されて、電子ビーム５４が所定の主偏向位置に偏向走査される。また、副偏向器ドライバ２７から、副偏向器１６に所定の副偏向信号が印加されて、副偏向領域５３内での描画が行われる。
【００８０】
次に、電子ビーム描画装置による描画方法について説明する。
【００８１】
まず、試料室１内のステージ３上にマスク２を載置する。次いで、ステージ３の位置検出を位置回路５により行い、制御計算機１９からの信号に基づいて、ステージ駆動回路４によりステージ３を描画可能な位置まで移動させる。
【００８２】
次に、電子銃６より電子ビーム５４を出射する。出射された電子ビーム５４は、照明レンズ７により集光される。そして、ブランキング用偏向器１３により、電子ビーム５４をマスク２に照射するか否かの操作を行う。
【００８３】
第１のアパーチャ１７に入射した電子ビーム５４は、第１のアパーチャ１７の開口部を通過した後、ビーム成型器ドライバ２５により制御された成形偏向器１４によって偏向される。そして、第２のアパーチャ１８に設けられた開口部を通過することにより、所望の形状と寸法を有するビーム形状になる。このビーム形状は、マスク２に照射される電子ビーム５４の描画単位である。
【００８４】
電子ビーム５４は、ビーム形状に成形された後、縮小レンズ１１によって縮小される。そして、マスク２上における電子ビーム５４の照射位置は、主偏向器ドライバ２６によって制御された主偏向器１５と、副偏向器ドライバ２７によって制御された副偏向器１６とにより制御される。主偏向器１５は、マスク２上の副偏向領域５３に電子ビーム５４を位置決めする。また、副偏向器１６は、副偏向領域５３内で描画位置を位置決めする。
【００８５】
マスク２への電子ビーム５４による描画は、ステージ３を一方向に移動させながら、電子ビーム５４を走査することにより行われる。具体的には、ステージ３を一方向に移動させながら、各副偏向領域５３内におけるパターンの描画を行う。そして、１つのフレーム領域５２内にある全ての副偏向領域５３の描画を終えた後は、ステージ３を新たなフレーム領域５２に移動して同様に描画する。
【００８６】
上記のようにして、マスク２の全てのフレーム領域５２の描画を終えた後は、新たなマスクに交換し、上記と同様の方法による描画を繰り返す。
【００８７】
次に、制御計算機１９による描画制御について説明する。
【００８８】
制御計算機１９は、入力部２０で磁気ディスクに記録されたマスクの描画データを読み出す。読み出された描画データは、フレーム領域５２毎にパターンメモリ２１に一時的に格納される。
【００８９】
パターンメモリ２１に格納されたフレーム領域５２毎の描画データ、つまり、描画位置や描画図形データ等で構成されるフレーム情報は、描画データ補正部３１で上記のようにして補正された後、データ解析部であるパターンデータデコーダ２２と描画データデコーダ２３を介して、副偏向領域偏向量算出部２８、ブランキング回路２４、ビーム成型器ドライバ２５、主偏向器ドライバ２６、副偏向器ドライバ２７に送られる。
【００９０】
パターンデータデコーダ２２では、描画データに基づいてブランキングデータが作成されてブランキング回路２４に送られる。また、描画データに基づいて所望とするビーム形状データが作成されて副偏向領域偏向量算出部２８とビーム成型器ドライバ２５に送られる。
【００９１】
副偏向領域偏向量算出部２８は、パターンデータデコーダ２２により作成したビーム形状データから、副偏向領域５３における、１ショットごとの電子ビームの偏向量（移動距離）を算出する。算出された情報は、セトリング時間決定部２９に送られ、副偏向による移動距離に対応したセトリング時間が決定される。
【００９２】
セトリング時間決定部２９で決定されたセトリング時間は、偏向制御部３０へ送られた後、パターンの描画のタイミングを計りながら、偏向制御部３０より、ブランキング回路２４、ビーム成型器ドライバ２５、主偏向器ドライバ２６、副偏向器ドライバ２７のいずれかに適宜送られる。
【００９３】
ビーム成型器ドライバ２５では、光学系１０の成形偏向器１４に所定の偏向信号が印加されて、電子ビーム５４の形状と寸法が制御される。
【００９４】
描画データデコーダ２３では、描画データに基づいて副偏向領域５３の位置決めデータが作成され、このデータは主偏向器ドライバ２６に送られる。次いで、主偏向器ドライバ２６から主偏向器１５へ所定の偏向信号が印加されて、電子ビーム５４は、副偏向領域５３の所定位置に偏向走査される。
【００９５】
描画データデコーダ２３では、描画データに基づいて、副偏向器１６の走査のための制御信号が生成される。制御信号は、副偏向器ドライバ２７に送られた後、副偏向器ドライバ２７から副偏向器１６に所定の副偏向信号が印加される。副偏向領域５３内での描画は、設定されたセトリング時間が経過した後、電子ビーム５４を繰り返し照射することによって行われる。
【００９６】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施することができる。
【００９７】
例えば、上記実施の形態では、近接効果補正とローディング効果補正について述べたが、これらの補正と併せてかぶり効果補正を行うこともできる。この場合、上述したグローバルの領域として、ローディング効果補正用の小領域（第２の領域）に加えて、μｍ〜ｍｍオーダー、例えば、０．５ｍｍ〜１ｍｍの寸法でメッシュ状に区切られたかぶり効果補正用の小領域（第３の領域）を定義する。第２の領域と第３の領域を同じ寸法で区切られた領域とすることもできるし、異なる寸法で区切られた領域とすることもできる。かぶり効果、近接効果およびローディング効果による寸法変動を同時に補正する照射量で電子ビームを照射する方法としては、例えば、特許文献１に記載された方法を参照できる。
【００９８】
かぶり効果補正を行う場合、本発明による荷電粒子ビーム描画方法は、近接効果の影響範囲より大きくかぶり効果の影響範囲より小さい第１の領域に、面積密度が異なる複数の第１のパターンを荷電粒子ビームの照射量を変えて描画し、描画後の第１のパターンの寸法を測定して照射量との関係を求める工程と、第１のパターンの寸法と照射量の離散値をフィッティングして得られる連続的な値から、面積密度の異なる複数の第１のパターン毎に近接効果補正係数と寸法との関係を求め、この関係から第１のパターン間における寸法の差が最小となる近接効果補正係数を求める工程と、第１の領域からかぶり効果の影響範囲以上の距離を置いて設けられた第２の領域に、第１の領域と同じパターンと、このパターンの周囲にかぶり効果の影響範囲より大きい寸法幅で配置された一様な背景パターンとからなる第２のパターンを荷電粒子ビームの照射量を変えて描画し、描画後の第２のパターンの寸法を測定して照射量との関係を求める工程と、第２のパターンの寸法と照射量の離散値をフィッティングして得られる連続的な値から、第１のパターンで近接効果補正が良好な照射条件において、第１のパターンと第２のパターンの寸法差が最小となるかぶり効果補正係数を求める工程とを有する。
【００９９】
また、かぶり効果補正を行う場合、本発明による荷電粒子ビーム描画装置は、面積密度が異なる複数の第１のパターンを荷電粒子ビームの照射量を変えて描画した結果が入力される入力部と、第１のパターンの寸法と照射量の離散値をフィッティングして連続的な値を得る第１の算出部と、この連続的な値から、面積密度の異なる複数の第１のパターン毎に近接効果補正係数と寸法との関係を求め、この関係から第１のパターン間における寸法の差が最小となる近接効果補正係数を求める第２の算出部と、近接効果補正係数を用いて荷電粒子ビームの照射量を求める照射量算出部と、この照射量に基づいて荷電粒子ビームで描画する描画部とを有する。入力部は、第１のパターンの周囲にかぶり効果を与えるための面積密度が一様な領域を付加した第２のパターンを荷電粒子ビームの照射量を変えて描画した結果が入力される。また、第２のパターンの寸法と照射量の離散値をフィッティングして連続的な値を得る第３の算出部と、この連続的な値から、第１のパターンにおいて近接効果補正が良好な照射条件において、第１のパターンと第２のパターンの寸法差が最小となるかぶり効果補正係数を求める第４の算出部とを有する。第３の算出部および第４の算出部は、第１の算出部および第２の算出部と同様に、制御計算機の中に設けることができる。そして、照射量算出部において、近接効果補正係数とかぶり効果補正係数とを用いて荷電粒子ビームの照射量が算出される。
【０１００】
さらに、本発明の荷電粒子ビーム描画装置は、フィッティングの精度を評価する評価部を有していてもよい。例えば、図３でのフィッティング値と実験値の差が閾値以上であれば、描画処理を止めて不正なパラメータで描画が行われるのを防ぐ。また、Ｓ１０１で算出したパターン寸法ＣＤに対する近接効果補正係数ηと基準照射量Ｄｂａｓｅの相関関係と、Ｓ２０４のフィッティングで得た照射量と寸法の関係とから、ローディング補正量毎の面積密度０％、５０％、１００％の各パターン寸法を算出し、近接誤差とローディング補正誤差の予測値を求める。この処理により予備段階で電子ビームの描画精度を判断することができる。
【０１０１】
尚、上記実施の形態では電子ビームを用いたが、本発明はこれに限られるものではなく、イオンビームなどの他の荷電粒子ビームを用いた場合にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１０２】
１    試料室
２    マスク
３    ステージ
４    ステージ駆動回路
５    位置回路
６    電子銃
７、８、９、１１、１２    各種レンズ
１０    光学系
１３    ブランキング用偏向器
１４    成形偏向器
１５    主偏向器
１６    副偏向器
１７    第１のアパーチャ
１８    第２のアパーチャ
１９    制御計算機
２０    入力部
２１    パターンメモリ
２２    パターンデータデコーダ
２３    描画データデコーダ
２４    ブランキング回路
２５    ビーム成形器ドライバ
２６    主偏向器ドライバ
２７    副偏向器ドライバ
２８    副偏向領域偏向量算出部
２９    セトリング時間決定部
３０    偏向制御部
３１    描画データ補正部
３１a    ローディング効果補正寸法値算出部
３１ｂ    近接効果補正照射量算出部
３１ｃ    照射量算出部
３１ｄ    照射時間算出部
５１    描画されるパターン
５２    フレーム領域
５３    副偏向領域
５４    電子ビーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010219285.tif 000013
【図８】
2010219285.tif 000014
【図９】
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【図１０】
2010219285.tif 000016
【図１１】
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【図１２】
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